RU2628092C1 - Способ получения МСК-ассоциированных недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипов CD34+/CD133+ - Google Patents

Способ получения МСК-ассоциированных недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипов CD34+/CD133+ Download PDF

Info

Publication number
RU2628092C1
RU2628092C1 RU2016104419A RU2016104419A RU2628092C1 RU 2628092 C1 RU2628092 C1 RU 2628092C1 RU 2016104419 A RU2016104419 A RU 2016104419A RU 2016104419 A RU2016104419 A RU 2016104419A RU 2628092 C1 RU2628092 C1 RU 2628092C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
stromal
mscs
msc
hspcs
Prior art date
Application number
RU2016104419A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016104419A (ru
Inventor
Людмила Борисовна Буравкова
Елена Ромуальдовна Андреева
Ирина Вячеславовна Андрианова
Александра Николаевна Горностаева
Елена Викторовна Сотнезова
Анатолий Иванович Григорьев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН)
Priority to RU2016104419A priority Critical patent/RU2628092C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2628092C1 publication Critical patent/RU2628092C1/ru
Publication of RU2016104419A publication Critical patent/RU2016104419A/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0618Cells of the nervous system
    • C12N5/0623Stem cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0662Stem cells
    • C12N5/0665Blood-borne mesenchymal stem cells, e.g. from umbilical cord blood

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицине, биотехнологии, конкретно к получению клеточных культур, обогащенных гемопоэтическими клетками-предшественниками с фенотипом CD34+/CD133+. Способ включает подготовку стромального подслоя, добавление фракции пуповинной крови, культивирование и селекцию. Из стромально-васкулярной фракции жировой ткани получают мультипотентные стромальные клетки жировой ткани (МСК), которые культивируют при концентрации O2 в среде 5%. К монослою МСК добавляют мононуклеарную фракцию пуповинной крови (МНК ПК). После сокультивирования осуществляют селекцию из мононуклеарной фракции ПК недифференцированных гемопоэтических предшественников за счет адгезии к МСК при 20% O2, продолжают культивировать МСК с прикрепившимися к ним МНК ПК в течение 96 часов при концентрации O2 в среде 20%. Изобретение позволяет получить популяцию, обогащенную недифференцированными гемопоэтическими предшественниками пуповинной крови с комплексным фенотипом CD34+/CD133+. 9 ил., 1 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к биотехнологии, и может быть использовано для получения недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников из пуповинной крови (ГСПК), для клинического использования.
Пуповинная кровь в настоящее время рассматривается как полноценный источник гемопоэтических стволовых и прогениторных клеток.
Важным преимуществом, по сравнению с костным мозгом и мобилизованной периферической кровью, является возможность неинвазивного получения образцов ГСПК в достаточно большом количестве и использования клеток с меньшим соответствием по антигенам гистосовместимости, достаточная безопасность реципиента в связи с более редкими случаями возникновения реакции «трансплантат против хозяина» [Broxmeyer, 2005; Gluckman, Rocha, 2009].
Однако абсолютное количество гемопоэтических стволовых клеток в пуповинной крови невелико, поэтому все больший интерес вызывает возможность их экспансии ex vivo для последующего клинического применения.
Обычно для экспансии ex vivo используются суспензионные монокультуры CD34+ в статическом режиме с добавлением гемопоэтиновых коктейлей (содержащих цитокины, стимулирующие гемопоэз), обеспечивающих самообновление и пролиферацию примитивных гемопоэтических предшественников [Andrade et al., 2013]. При этом требуется очень точный подбор условий культивирования и необходимо поддержание постоянной концентрации кислорода и рН среды.
Для культивирования больших объемов клеточной суспензии применяют биореакторы, в которых обеспечивается постоянное перемешивание культуральной среды, поддержание постоянной концентрации кислорода и ее рН. Применение таких систем требует больших объемов культуральных сред и высокой квалификации персонала.
В настоящее время ведутся разработки использования трехмерных матриц с применением пористых биоматериалов Cytomatrix с целью ex vivo экспансии ГСПК [Ehring et al., 2003]. Однако использование такого поддерживающего слоя является дорогостоящим и трудоемким.
Одним из направлений экспансии ex vivo ГСПК является сокультивирование со стромальными компонентами, в частности, с мультипотентными мезенхимальными клетками (МСК). Преимущество использования фидер-содержащих систем для поддержания малодифференцированных гемопоэтических предшественников в настоящее время не вызывает сомнения.
Еще в классических работах [Dexter et al., 1977, 1982] на подслое из смешанной популяции клеток костного мозга было продемонстрировано длительное, в течение нескольких месяцев, поддержание кроветворения. Кроме того, для успешной амплификации необходим непосредственный контакт гемопоэтических и стромальных клеток, что было убедительно показано Silva et al., [2010], когда прирост малодифференцированных предшественников в трансвеллах был практически в 10 раз меньшим, чем при прямом взаимодействии. Использование стромального подслоя позволяет, в какой-то мере, имитировать структурно-функциональные особенности гемопоэтической ниши. В частности, в сокультуре с клетками стромы гемопоэтические клетки могут занимать различные компартменты.
В так называемых «Декстеровских» культурах из стромальных клеток костного мозга, которые были упомянуты выше, была описана локализация гемопоэтических клеток в 3-х областях относительно стромального подслоя.
Во-первых - это клетки, адгезировавшие к строме при инокуляции гемопоэтической суспензии, во-вторых, клетки переходящие в суспензию при делении прикрепившихся, и, в-третьих, клетки, трансмигрирующие под стромальный подслой [Dexter et al., 1977; Wagner et al., 2007; Jing et al., 2010; Andreeva et al., 2015]. CD34+ гемопоэтические предшественники в трех описанных компартментах на подслое из мезенхимальных стромальных клеток (МСК) костного мозга были фенотипированы, и установлено, что в суспензии находятся наиболее активно пролиферирующие клетки, тогда как предшественники, ассоциированные со стромой, делятся медленнее и обогащены недифференцированными гемопоэтическими клетками с фенотипом CD34+/CD38- [Wagner et al., 2007; Jing et al., 2010].
Таким образом, использование стромального подслоя из мезехимальных стромальных клеток костного мозга позволяет получать популяции гемопоэтических клеток с разной степенью коммитированности.
К сожалению, в различных протоколах, использующих сокультуру МСК/ГСПК, только вновь образующиеся суспензионные ГСПК рассматриваются в качестве целевых клеток для экспансии, хотя, как было сказано выше, это популяция содержит больше коммитированых предшественников, чем строма-ассоциированные клетки.
Рутинным этапом при выделении популяции и экспансии ГСПК является их сортировка по CD34 антигену [Brandt et al., 1990]. В популяции CD34+ ГСПК присутствуют клетки, различающиеся по потенциям к дифференцировке: часть из них может коммитироваться в несколько гемопоэтических ростков, а у других эта способность ограничена [Perey et al., 1998; Dykstra et al., 2007]. К сожалению, при иммуноселекции CD34+ клеток могут быть потеряны наиболее ранние ГСПК с фенотипом CD34- [Zanjani et al., 2003]. Такие клетки экспрессируют антиген CD133, обладая свойствами стволовых кроветворных клеток [Gallacher et al., 2000; Rutella et al., 2003]. По наличию/отсутствию CD34 и CD133 антигенов
недифференцированные гемопоэтические предшественники разделяют на ранние (CD34-/CD133+), средние (CD34+/CD133+) и поздние CD34+/CD133-) [McGuckin et al., 2003].
Вне зависимости от того, какие клетки взяты для экспансии - мононуклеары из костного мозга, пуповинной или мобилизованной периферической крови, или CD34+ популяции, в ходе ex vivo экспансии вновь образующиеся ГСПК утрачивают недифференцированный фенотип в пользу коммитированных предшественников. Это снижает их ценность, как клеточного материала для восстановления кроветворения.
Особый интерес для исследователей представляют клетки, способные длительно восстанавливать кроветворение при трансплантации, в отличие от более коммитированных предшественников, обеспечивающих только короткосрочные эффекты.
Известно, что среди ГСПК присутствуют клетки, способные формировать «области булыжной мостовой» (КООБ или CAFC (Cobblestone Area Forming Cell)) под МСК в сокультуре. Для выявления таких клеток используются тесты in vitro, основанные на выявлении частоты КООБ или их коммитированных потомков (клеток, инициирующих длительные культуры (КИДК) или LTC-IC (от слов Long-term Culture Initiating Cell)) методом лимитирующих разведений [van Os et al., 2008].
Показано, что CD34+/CD133+ клетки ПК существенно обогащены КИДК, в то время как среди CD34+/CD133- КИДК значительно меньше [De Wynter et al., 1998]. При этом известно, что большая часть (до 80%) гемопоэтических клеток пкМНК представлена поздними предшественниками с фенотипом CD34+/CD133- и, в меньшей степени, клетками с экспрессией ранних маркеров.
В связи с этим задача разработки подходов для более эффективной и физиологически обоснованной экспансии гемопоэтических клеток, по-прежнему остается одной из наиболее значимых в области клеточной
терапии и регенеративной медицины.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ экспансии мононуклеарных клеток пуповинной крови (МНК ПК) ex vivo в присутствии мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (МСК) человека (RU 2525143, 10.08.2014 г.). Данный способ включает культивирование МСК из стромально-васкулярной фракции жировой ткани до достижения монослоя при концентрации O2 в среде 5%, добавление суспензии МНК ПК к монослою МСК, культивирование в течение 72 часов при концентрации O2 в среде 5%, отбор неприкрепленных МНК ПК и замену среды, продолжение культивирования МСК с прикрепившимися к ним МНК ПК в течение 7 дней при концентрации O2 в среде 5%.
Показано, что МСК из жировой ткани могут эффективно поддерживать жизнеспособность гемопоэтических предшественников и сокультивирование МНК и МСК ex vivo, обогащая популяцию мононуклеаров из пуповинной крови гемопоэтическими предшественниками.
Недостатком данного метода является получение клеток ГСПК разной степени коммитированности. Кроме того, в данном методе экспансии показано обогащение популяции клетками-предшественниками, положительными по каждому отдельному маркеру CD34+ и CD133+, при этом такая позитивная сортировка CD34+ и CD133+ клеток включает популяцию клеток с фенотипами более поздней дифференцировки.
Поэтому задачей изобретения была разработка технологии, позволяющей не только увеличить кратность числа гемопоэтических предшественников в эксперименте in vitro, а также получить популяцию, обогащенную недифференцированными гемопоэтическими предшественниками пуповинной крови с комплексным фенотипом CD34+/CD133+, соответствующим именно ранним предшественникам кроветворения.
Для получения МСК-ассоциированных недифференцированных
гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипом CD34+/CD133+ осуществляли следующие этапы:
- проводили подготовку стромального подслоя из МСК из стромально-васкулярной фракции жировой ткани, постоянно культивируя при концентрации O2 в среде 5%,
- добавляли мононуклеарную фракцию пуповинной крови (МНК ПК) к монослою МСК и совместно культивировали 72 часа,
- осуществляли селекцию из МНК ПК недифференцированных гемопоэтических предшественников за счет адгезии к МСК при 20% O2,
- культивировали МСК с прикрепившимися к ним МНК ПК в течение 96 часов при концентрации O2 в среде 20% с образованием строма-ассоциированной популяции ГСПК с фенотипом CD34+/CD133+.
Техническим результатом предлагаемого способа является получение популяции ГСПК, более чем на 90% представленной клетками-предшественниками с комплексным фенотипом CD34+/CD133+, ассоциированными со стромальным подслоем из мультипотентных стромальных клеток (МСК) жировой ткани и образующими области булыжника (КООБ).
Кроме того, получаемые после сокультивирования клеточные препараты не нуждаются в отделении МСК, поскольку аллогенные МСК способствуют приживлению гемопоэтических трансплантатов.
Этот технический результат достигается тем, что в способе получения популяции недифференцированных гемопоэтических предшественников пуповинной крови (ГСПК), содержащих ГСПК с фенотипом CD34+/CD133+, ассоциированных со стромальным подслоем из мультипотентных стромальных клеток жировой ткани (МСК) включающих подготовку стромального подслоя из МСК из стромально-васкулярной фракции жировой ткани, постоянно культивируя при концентрации O2 в среде 5%, добавление мононуклеарной фракции пуповинной крови (МНК
ПК) к монослою МСК, их совместное культивирование 72 часа с дальнейшей селекцией из МНК ПК недифференцированных гемопоэтических предшественников за счет адгезии к МСК при 20% O2, продолжение культивирования МСК с прикрепившимися к ним МНК ПК в течение 96 часов при концентрации O2 в среде 20% с образованием популяции ГСПК, включающих ГСПК с фенотипом CD34+/CD133+ ассоциированных со стромальным подслоем из МСК жировой ткани.
Краткое описание чертежей.
Фигура 1 - Схема получения ГСПК после сокультивирования МНК ПК с МСК.
Фигура 2 - Суспензия ГСПК в сокультуре с МСК из жировой ткани после 7 суток ex vivo экспансии.
Фигура 3 - МСК-ассоциированные ГСПК на поверхности МСК и под стромальным подслоем - «клетки образующие области булыжной мостовой - (КООБ)» в сокультуре с МСК из жировой ткани после 7 суток ex vivo экспансии.
Фигура 4 - Суспензионные ГСПК при анализе на проточном цитофлуориметре - распределение по размеру и гранулярности.
Фигура 5 - Распределение суспензионных ГСПК при анализе на проточном цитофлуориметре - гейтирование популяции ГСПК по CD45 антигену.
Фигура 6 - Распределение суспензионных ГСПК при анализе на проточном цитофлуориметре - CD34+ и CD133+ ГСПК среди CD45+ клеток
Фигура 7 - МСК-ассоциированные ГСПК при анализе на проточном цитофлуориметре - распределение по размеру и гранулярности.
Фигура 8 - Распределение МСК-ассоциированных ГСПК при анализе на проточном цитофлуориметре. Гейтирование популяции МСК и ГСПК по CD45 антигену.
Фигура 9 - Распределение МСК-ассоциированных ГСПК при анализе на проточном цитофлуориметре - CD34+ и CD133+ ГСПК среди CD45+ клеток.
Подробное описание изобретения.
Выделение мононуклеарной фракции пуповинной крови (МНК ПК).
Заготовку ПК проводили с письменного информированного согласия обследованных здоровых рожениц в отделениях Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова. Кровь собирали в мешки донорской системы с антикоагулянтом ЦФДА-1 и обрабатывали в течение 24 часов. Получение «концентрата ядросодержащих клеток» проводили методом двойного центрифугирования в соответствии с зарегистрированной медицинской технологией (ФС2009/387 от 23.11.2009 г.). После седиментации эритроцитов и удаления избытка плазмы фракцию ядросодержащих клеток ПК ресуспендировали в аутологичной плазме с добавлением 10% диметилсульфоксида (Sigma, США) и 1% Декстрана-40, расфасовывали в криопробирки и подвергали программному замораживанию до конечной температуры -90°С в соответствии со Стандартными операционными процедурами Банка стволовых клеток. В день эксперимента клетки размораживали на водяной бане при +37°С и отмывали от криопротектора в избытке среды культивирования (см. ниже). После оценки жизнеспособности в тесте с трипановым синим концентрацию клеток доводили до 1.5-2.5×106 клеток/мл и использовали в течение 30 минут.
Выделение и культивирование МСК
Для получения МСК использовали стромально-васкулярную фракцию жировой ткани человека (жтМСК). Клетки выделяли по стандартной методике и культивировали жтМСК постоянно при 5% O2 в мультигазовом инкубаторе (Sanyo, Япония) в среде α-МЕМ (Gibco, США) с добавлением 10% инактивированной фетальной бычьей сыворотки (Hyclone, США), 100 ед./мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина (Биолот, Россия). По
достижении 70-80% конфлуентности клетки пересевали. Для экспериментов использовали МСК 2-4 пассажей.
Получение жтМСК-ассоциированных ГСПК ПК
Суспензию МНК ПК (10x106) в 5 мл среды добавляли к предмонослою МСК в чашках Петри диаметром 60 мм. Через 72 часа неадгезированные клетки отбирали и проводили замену среды культивирования на свежую. Сокультивирование приводило к адгезии части МНК ПК. Эти клетки при дальнейшем культивировании в течение 96 часов давали начало новой популяции суспензионных ГСПК, существенно обогащенных CD34+ недифференцированными гемопоэтическими предшественниками. При этом часть ГСПК оставались ассоциированными с МСК, формируя два компартмента - на поверхности и под монослоем МСК. По окончании сокультивирования вновь образованную суспензию ГСПК отбирали, а оставшийся комплекс МСК/ГСПК трипсинизировали. Затем из суспензионных и МСК-ассоциированных ГСПК готовили пробы для характеристики иммунофенотипа и жизнеспособности с помощью проточной цитофлуориметрии. Схема получения ГСПК после сокультивирования МНК ПК с МСК показана на фигуре 1.
Иммунофенотипирование ГСПК проводили среди исходных ядросодержащих клеток ПК, адгезированных ГСПК ПК и популяции клеток, вновь образующихся при дальнейшем культивировании прикрепленных клеток с помощью проточной цитометрии (Accuri С6, BD Biosciences, США). В работе использовали ФИТЦ-, фикоэритрин- и PerCP-конъюгированные антитела к CD45, CD34, CD133 а также FITC-меченые антитела к антигену МСК - CD90 (BD Pharmingen, США) в концентрации, рекомендованной изготовителем.
Статистика . Статистический анализ проводили с использованием пакета программ «Microsoft Excel 2000» и «Statistica 7.0» и критерия Манна-Уитни. Различия считали достоверными при р<0.05.
Пример 1.
К предмонослою жтМСК (70-80% конфлюэнтности) культивирование которых проводили при 5% O2 добавляли суспензию МНК ПК в количестве 10×106.
Сокультивирование мононуклеаров пуповинной крови и стромально-васкулярной фракции жировой ткани человека проводили при концентрации O2 в среде 20%. Неадгезированные в течение 72 часов МНК ПК удаляли и проводили дальнейшее культивирование оставшихся клеток в течение 96 часов при концентрации O2 в среде 20% с образованием строма-ассоциированной популяции ГСПК.
В ходе работы было показано, что после 7 суток ex vivo экспансии в сокультуре жтМСК/ГСПК можно обнаружить 2 популяции гемопоэтических клеток. На фигуре 2 приведено репрезентативное изображение суспензии ГСПК, полученное при микроскопии методом фазового контраста, масштабный отрезок соответствует 100 мкм. На фигуре 3 красными стрелками показаны МСК-ассоциированные ГСПК на поверхности МСК, желтыми стрелками - МСК-ассоциированные ГСПК под стромальным подслоем - «клетки образующие области булыжной мостовой - (КООБ)» в сокультуре с МСК из жировой ткани после 7 суток ex vivo экспансии (фазовый контраст, масштабный отрезок - 100 мкм),
суспензионные ГСПК и строма-ассоциированные ГСПК, куда были отнесены как клетки, находящиеся на поверхности МСК, так и клетки, образующие области булыжной мостовой под стромальным слоем (фигура 3).
Жизнеспособность ГСПК в обеих популяциях согласно тесту с трипановым синим составляла более 90%.
В обеих популяциях было определено соотношение ранних, средних и поздних недифференцированных гемопоэтических предшественников.
На фигуре 4 приведена репрезентативная гистограмма распределения суспензионных ГСПК по размеру и гранулярности при анализе на проточном цитофлуориметре. На точечной диаграмме, характеризующей ГСПК по размеру и структуре, можно было видеть присутствие двух субпопуляций разного размера. Клетки меньшего размера образовывали плотное облако, характерное для лимфоцитарно-моноцитарного гейта. Во второй субпопуляции клетки были крупнее с более гранулярной цитоплазмой. Количество крупных клеток было в среднем в 1, 5 раза больше, чем мелких (фигура 4). На фигуре 6 показано распределение суспензионных ГСПК при анализе на проточном цитофлуориметре - гейтирование популяции ГСПК по наличию CD45 антигена. На фигуре 7 приведено репрезентативное распределение клеток несущих CD34, CD133 и оба антигена сразу среди CD45+ ГСПК (крупные клетки). В пробах МСК-ассоциированных ГСПК, использованных для цитофлуориметрического анализа, присутствовали как ГСПК, так и МСК.
Репрезентативная диаграмма распределения МСК-ассоциированныхГСПК при анализе на проточном цитофлуориметре по размеру и гранулярности приведена на фигуре 7. Анализ по размеру/структуре не позволил выявить четко различимых субпопуляций. Также, как и для суспензии ГСПК, было проведено гейтирование популяции МСК и ГСПК по CD45 антигену, как показано на фигуре 8, после чего были выявлены CD34+ и CD133+ ГСПК среди CD45+ клеток, репрезентативное распределение которых показано на фигуре 9. Практически все CD45+ клетки положительно окрашивались антителами против CD34 и CD133 антигенов некоммитированных гемопоэтических предшественников.
В настоящей работе мы впервые проанализировали соотношение недиференцированных ГСПК разной степени зрелости после ex vivo экспансии с использованием МСК из жировой ткани, культивирование которых было проведено в условия «физиологической» гипоксии (5% O2).
В таблице 1 представлены количественные данные по содержанию ГСПК, относящихся к ранним, средним и поздним недифференцированным предшественникам.
Как видно из представленной таблицы 1 менее половины суспензионных CD45+ клеток несли антигены примитивных ГСПК. Среди них было около 20% ранних (CD34-/CD133+) и 30% средних (CD34+/CD133+) предшественников. Практически все CD45+ ГСПК, ассоциированные с МСК, были представлены примитивными гемопоэтическими предшественниками с фенотипом средних предшественников CD34+/CD133+ (более 90%). В обеих популяциях практически не было поздних CD34+/CD133- ГСПК.
Эффективность предложенного способа, позволяющего культивировать ГСПК, способствует пролиферации гемопоэтических предшественников с фенотипом CD34+/CD133+ без их дальнейшей дифференцировки в короткие сроки (7 суток).
В нашей работе среди CD34+/CD133+ ГСПК, ассоциированных с МСК, большая часть была представлена именно КООБ, что подтверждено микроскопическим анализом (фигура 3), выявившим КООБ под МСК, а также данными проточной цитофлуориметрии о присутствии крупных CD34+/CD133+ клеток в общей популяции МСК-ассоциированных ГСПК. Мы обнаружили, что ГСПК в сокультуре с жтМСК занимают те же компартменты относительно стромального слоя, что и в случае с МСК из костного мозга.
Поскольку время в сокультуре, за которое мы получили эти клетки, составило 168 часов (7 суток), то можно предположить, что в иерархии КООБ описанные клетки относятся к КООБ-7, способные коммитироваться в мульти- и бипотентные КОЕ: КОЕ-ГЭММ, КОЕ-ГМ, БОЕ-Э in vitro, а также КОЕ-С in vivo [de Haan and van Zant, 1997].
Таким образом, нами предложен эффективный метод получения и увеличения количества недифференцированных ГСПК с комплексным фенотипом CD34+/CD133+, ассоциированных со стромальным подслоем из
мультипотентных стромальных клеток (МСК) жировой ткани, при этом популяция получаемых клеток более чем на 90% представлена гемопоэтическими прогениторами с фенотипом CD34+/CD133+ и с формированием клеток, образующих области булыжника (КООБ), имеющих фенотип - примитивных предшественников.
Список литературы
- Broxmeyer HE. Biology of cord blood cells and future prospects for enhanced clinical benefit. Cytotherapy. 2005. - 7(3): 209-218.
- Gluckman E, Ruggeri A, Rocha V, et al. Family-directed umbilical cord blood banking. Haematologica. 2011. 961: 1700-1707.
- Andrade PZ, Santos FD, Cabral JM, da Silva CL. Stem cell bioengineering strategies to widen the therapeutic applications of haematopoietic stem/progenitor cells from umbilical cord blood. J Tissue Eng Regen. 2015. 9:988-1003.
- Ehring B, Biber K, Upton TM, et al. Expansion of HPCs from cord blood in a novel 3D matrix. Cytotherapy. 2003; 5(6): 490-9.
- Dexter TM, Allen TD, Lajtha L.G. Conditions controlling the proliferation of haemopoietic stem cells in vitro. J Cell Physiol. 1977. 91.3: 335-344.
- Dexter TM. Stromal cell associated haemopoiesis. J Cell Physiol Suppl. 1982. 1: 87-94.
- Da Silva CL, Goncalves R, Crapnell KB et al. A human stromal-based serum-free culture system supports the ex vivo expansion/maintenance of bone marrow and cord blood hematopoietic stem/progenitor cells. Exp Hematol. 2005. 33: 828-835.
- Wagner W, Wein F, Roderburg C, et al. Adhesion of hematopoietic progenitor cells to human mesenchymal stem cells as a model for cell-cell interaction. Exp. Hematol. 2007. 35(2): 314-325.
- Jing D, Fonseca AV, Alakel N et al. Hematopoietic stem cells in co-culture with mesenchymal stromal cells--modeling the niche compartments in vitro. Haematologica. 2010. 95(6):542-550.
- Andreeva ER, Andrianova IV, Sotnezova EV et al. Human adipose-tissue derived stromal cells in combination with hypoxia effectively support ex vivo expansion of cord blood haematopoietic progenitors. PLoS One. 2015. 10(4):e0124939.
- Brandt JE, Galy AH, Luens KM, et al. Bone marrow repopulation by human marrow stem cells after longterm expansion culture on a porcine endothelial cell line. Exp Hematol. 1998. 26: 950-961.
- Perey L, Peters R, Pampallona S et al. Extensive phenotypic analysis of CD34 subsets in successive collections of mobilized peripheral blood progenitors. Br J Haematol. 1998. 103(3):618-29.
- Dykstra B, Kent D, Bowie M, McCaffrey et al. Long-term propagation of distinct hematopoietic differentiation programs in vivo. Cell Stem Cell. 2007. 1(2):218-29.
- Zanjani ED, Almeida-Porada G, Livingston AG et al. Reversible expression of CD34 by adult human bone marrow long-term engrafting hematopoietic stem cells. Exp Hematol. 2003; 31(5): 406-412.
- Gallacher L, Murdoch B, Wu DM et al. Isolation and characterization of human CD34(-)Lin(-) and CD34(+)Lin(-) hematopoietic stem cells using cell surface markers AC133 and CD7. Blood. 2000 May 1;95(9):2813-20.
- Rutella S, Bonanno G, Marone M et al. Identification of a novel subpopulation of human cord blood CD34-CD133-CD7-CD45+lineage-cells capable of lymphoid/NK cell differentiation after in vitro exposure to IL-15. J Immunol. 2003. 171(6):2977-88.
- McGuckin CP, Pearce D, Forraz N et al. Multiparametric analysis of immature cell populations in umbilical cord blood and bone marrow. Eur J
Haematol. 2003. 71(5):341-50
- van Os RP, Dethmers-Ausema B, de Haan G. In vitro assays for cobblestone area-forming cells, LTC-IC, and CFU-C. Methods Mol Biol. 2008; 430: 143-157.
- De Wynter EA, Buck D, Hart С et al. CD34+AC133+ cells isolated from cord blood are highly enriched in long-term culture-initiating cells, NOD/SCID-repopulating cells and dendritic cell progenitors. Stem Cells. 1998.16: 387-396.

Claims (1)

  1. Способ получения популяции недифференцированных гемопоэтических предшественников пуповинной крови (ГСПК), включающих ГСПК с фенотипом CD34+/CD133+, ассоциированных со стромальным подслоем из мультипотентных стромальных клеток жировой ткани (МСК), включающий подготовку стромального подслоя из МСК из стромально-васкулярной фракции жировой ткани, постоянно культивируя при концентрации O2 в среде 5%, добавление мононуклеарной фракции пуповинной крови (МНК ПК) к монослою МСК, их совместное культивирование 72 часа с дальнейшей селекцией из МНК ПК недифференцированных гемопоэтических предшественников за счет адгезии к МСК при 20% O2, продолжение культивирования МСК с прикрепившимися к ним МНК ПК в течение 96 часов при концентрации O2 в среде 20% с образованием популяции ГСПК, включающих ГСПК с фенотипом CD34+/CD133+, ассоциированных со стромальным подслоем из МСК жировой ткани.
RU2016104419A 2016-02-10 2016-02-10 Способ получения МСК-ассоциированных недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипов CD34+/CD133+ RU2628092C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104419A RU2628092C1 (ru) 2016-02-10 2016-02-10 Способ получения МСК-ассоциированных недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипов CD34+/CD133+

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104419A RU2628092C1 (ru) 2016-02-10 2016-02-10 Способ получения МСК-ассоциированных недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипов CD34+/CD133+

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2628092C1 true RU2628092C1 (ru) 2017-08-14
RU2016104419A RU2016104419A (ru) 2017-08-15

Family

ID=59633149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104419A RU2628092C1 (ru) 2016-02-10 2016-02-10 Способ получения МСК-ассоциированных недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипов CD34+/CD133+

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2628092C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722669C1 (ru) * 2019-07-01 2020-06-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) Способ получения ассоциатов гемопоэтических и стромальных клеток-предшественников, способных подавлять активацию и пролиферацию аллогенных лимфоцитов
RU2749156C1 (ru) * 2020-07-23 2021-06-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ПН им. В.П. Сербского" Минздрава России) Способ получения адгезивной культуры нейтральных стволовых/прогениторных клеток обонятельной выстилки носа млекопитающих для лечения травм спинного мозга

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060205071A1 (en) * 2003-07-17 2006-09-14 Gamida-Cell Ltd. Methods for ex-vivo expanding stem/progenitor cells
WO2010077168A1 (ru) * 2008-12-30 2010-07-08 Bryukhovetskiy Andrey Stepanovich Препарат стволовых клеток с репрограммированным клеточным сигналингом, способ получения этого препарата и его применение
RU2433177C2 (ru) * 2006-03-23 2011-11-10 Плуристем Лтд. Способ экспансии клеток, способ получения кондиционной среды, популяция адгезивных мезенхимальных стромальных клеток плаценты или жировой ткани, фармацевтическая композиция и применение адгезивных мезенхимальных стромальных клеток плаценты или жировой ткани в трансплантации
WO2012021845A2 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Fate Therapeutics, Inc. Improved hematopoietic stem and progenitor cell therapy
RU2474610C1 (ru) * 2012-03-11 2013-02-10 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Свердловской области "Центр организации специализированных видов медицинской помощи "Институт медицинских клеточных технологий" (ГБУЗСО Институт медицинских клеточных технологий) Способ выделения гемопоэтических стволовых клеток
RU2525143C1 (ru) * 2013-03-22 2014-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации-Институт медико-биологических проблем Российской академии наук СПОСОБ ЭКСПАНСИИ МОНОНУКЛЕАРНЫХ КЛЕТОК ПУПОВИННОЙ КРОВИ (пкМНК) ex vivo В ПРИСУТСТВИИ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ КЛЕТОК (ММСК)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060205071A1 (en) * 2003-07-17 2006-09-14 Gamida-Cell Ltd. Methods for ex-vivo expanding stem/progenitor cells
RU2433177C2 (ru) * 2006-03-23 2011-11-10 Плуристем Лтд. Способ экспансии клеток, способ получения кондиционной среды, популяция адгезивных мезенхимальных стромальных клеток плаценты или жировой ткани, фармацевтическая композиция и применение адгезивных мезенхимальных стромальных клеток плаценты или жировой ткани в трансплантации
WO2010077168A1 (ru) * 2008-12-30 2010-07-08 Bryukhovetskiy Andrey Stepanovich Препарат стволовых клеток с репрограммированным клеточным сигналингом, способ получения этого препарата и его применение
WO2012021845A2 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Fate Therapeutics, Inc. Improved hematopoietic stem and progenitor cell therapy
RU2474610C1 (ru) * 2012-03-11 2013-02-10 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Свердловской области "Центр организации специализированных видов медицинской помощи "Институт медицинских клеточных технологий" (ГБУЗСО Институт медицинских клеточных технологий) Способ выделения гемопоэтических стволовых клеток
RU2525143C1 (ru) * 2013-03-22 2014-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации-Институт медико-биологических проблем Российской академии наук СПОСОБ ЭКСПАНСИИ МОНОНУКЛЕАРНЫХ КЛЕТОК ПУПОВИННОЙ КРОВИ (пкМНК) ex vivo В ПРИСУТСТВИИ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ КЛЕТОК (ММСК)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722669C1 (ru) * 2019-07-01 2020-06-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) Способ получения ассоциатов гемопоэтических и стромальных клеток-предшественников, способных подавлять активацию и пролиферацию аллогенных лимфоцитов
RU2749156C1 (ru) * 2020-07-23 2021-06-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ПН им. В.П. Сербского" Минздрава России) Способ получения адгезивной культуры нейтральных стволовых/прогениторных клеток обонятельной выстилки носа млекопитающих для лечения травм спинного мозга
RU2749156C9 (ru) * 2020-07-23 2021-08-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ПН им. В.П. Сербского" Минздрава России) Способ получения адгезивной культуры нейральных стволовых/прогениторных клеток обонятельной выстилки носа млекопитающих для лечения травм спинного мозга

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016104419A (ru) 2017-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2374871B1 (en) Pluripotent stem cells, method for preparation thereof and uses thereof
Seshi et al. Human bone marrow stromal cell: coexpression of markers specific for multiple mesenchymal cell lineages
Dennis et al. Clinical-scale expansion of a mixed population of bone marrow-derived stem and progenitor cells for potential use in bone tissue regeneration
Raynaud et al. Comprehensive characterization of mesenchymal stem cells from human placenta and fetal membrane and their response to osteoactivin stimulation
CN101331225B (zh) 来自脐带血的具有Oct4表达能力的多能成体干细胞及其制备方法
Montemurro et al. Angiogenic and anti-inflammatory properties of mesenchymal stem cells from cord blood: soluble factors and extracellular vesicles for cell regeneration
JPWO2008056779A1 (ja) 霊長類動物胚性幹細胞の培養及び継代方法、並びにその分化誘導方法
KR20070047850A (ko) 인간 배아 줄기 세포의 조혈적 분화
US20210238554A1 (en) Method for culturing a subpopulation of circulating epithelial tumour cells from a body fluid
CN100478441C (zh) 一种干细胞分离液及其用于干细胞分离的方法
US20210054343A1 (en) Endocardium-derived adult stem cells and method for producing same
Tiwari et al. Expansion of human hematopoietic stem/progenitor cells on decellularized matrix scaffolds
JP2011501960A (ja) 月経血幹細胞と共に臍帯血由来細胞を共培養する方法
Fujimoto et al. Microencapsulated feeder cells as a source of soluble factors for expansion of CD34+ hematopoietic stem cells
RU2628092C1 (ru) Способ получения МСК-ассоциированных недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипов CD34+/CD133+
Maslova et al. Enrichment of umbilical cord blood mononuclears with hemopoietic precursors in co-culture with mesenchymal stromal cells from human adipose tissue
Ghasemzadeh et al. Comparable osteogenic capacity of mesenchymal stem or stromal cells derived from human amnion membrane and bone marrow
KR101380561B1 (ko) 말과동물 양수 유래 다분화능 줄기세포 및 그 제조방법
WO2021049617A1 (ja) ヒト造血幹細胞を培養するために適したアルブミンフリーの無血清培地およびアルブミンフリーの培養方法
Medvinsky et al. Analysis and manipulation of hematopoietic progenitor and stem cells from murine embryonic tissues
Pranke et al. Immunophenotype of hematopoietic stem cells from placental/umbilical cord blood after culture
Butler et al. Generation of a vascular niche for studying stem cell homeostasis
ES2825723T3 (es) Método para utilizar células directoras para la activación y diferenciación de células madre/progenitoras específicas
RU2525143C1 (ru) СПОСОБ ЭКСПАНСИИ МОНОНУКЛЕАРНЫХ КЛЕТОК ПУПОВИННОЙ КРОВИ (пкМНК) ex vivo В ПРИСУТСТВИИ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ КЛЕТОК (ММСК)
Mobaraki et al. Evaluation of expansion and maintenance of umbilical cord blood CD34+ cells in the co-culture with umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells in the presence of microcarrier beads

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210211